[实用新型]一种井下超视距视觉机器人巡视监控系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种通信技术，特别涉及一种井下超视距视觉机器人巡视监控系统。

背景技术

我国是一个世界矿产大国，也是一个矿难事故多发的国家。由于中国矿井地质比较差，瓦斯浓度高，这给矿井生产带来很多安全隐患。近年来，采矿安全生产问题引起社会越来越广泛的关注，我国政府更是加大了对各级采矿生产企业部门的整顿和规范力度。除了矿层自然条件差，生产机械化程度低也是矿难频发的一个重要原因。由于矿井下的环境复杂恶劣，瓦斯、粉尘、水害、顶底板事故、火灾隐患难以探测和辨别，这些成为危及矿工人身安全的重要因素。一旦发生矿难，若贸然派救护人员下井救援，极易发生二次事故从而危及救援人员的安全。目前井下机器人平台是各国研究的一个热点。从国外研究状况来看，多采用地面自主移动式机器人的形式，代表产品有美国Remotec公司研发的V2，美国Sandia国家实验室的智能系统和机器人中心研发的RATLER和美国iRobot公司研发的Packbot。日本千叶大学蜂鸟搜救机器人采用空中自主飞行的形式。由于国外采矿设备先进，技术成熟，且多为露天矿，而我国的矿井多为深井矿，因此国外的井下机器人平台并不适合我国的实际情况。并且由于井下环境复杂，要求井下机器人应该尽可能结构紧凑且便于运输；要求机器人必须具备强大的环境通行能力、可靠驱动能力和环境适应能力，而这些能力的获取本身又增加了系统的复杂程度，这与结构紧凑、便于运输又形成了矛盾。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种井下超视距视觉机器人巡视监控系统，该系统能够通过安装在视觉机器人上的摄像机对井下情况进行实时的监控，并通过通信基站将监控画面实时传输到地面生产调度指挥中心，使各级管理人员对井下的各种情况一目了然；并且使用非接触式充电方式，使得该系统能够长时间连续的工作。

本实用新型采取的技术方案是：一种井下超视距视觉机器人巡视监控系统，它包括有安置在地面对井下环境进行监控的主机，用于接收和传送视频信息的通信基站，用于摄像的超视距视觉机器人，行走机构，行走控制模块和用于给超视距视觉机器人充电的非接触式充电装置；所述主机和通信基站以有线方式连接；所述行走控制模块由步进电机控制器、驱动器和步进电机组成，并以有线方式和通信基站连接；所述行走机构包括轨道、小车、钢缆、大滑轮和小滑轮，钢缆的一端与安装在步进电机顶端上的转轮连接、另一端与大滑轮连接、形成一个闭环，在轨道外面的钢缆由小滑轮支撑、在轨道内部的钢缆由轨道内部的小滑轮支撑，轨道槽口向下、其内部小车的顶端与钢缆固定连接；所述超视距视觉机器人连接在轨道内的小车底部，其由电源模块，电源充电管理模块，视频采集模块和无线通讯模块组成，所述电源充电管理模块包括蓝牙电路，处理器，电压电流检测电路和非接触式充电电路；无线通讯模块以无线方式和通信基站连接，视频采集模块由摄像机、模数转换器和图像处理单元组成。 

上述方案中，由步进电机带动钢缆，钢缆带动小车，小车再带动超视距视觉机器人做来回往复运动。并且所述超视距视觉机器人与小车底部活动连接，可进行拆卸；超视距视觉机器人所携带的电池通过固定在轨道附近的非接触式充电装置自动充电。

上述方案中，所述摄像机输出端连接模数转换器输入端，模数转换器输出端连接图像处理单元输入端。

作为本实用新型优选的技术方案，所述的步进电机控制器使用PLC。

本实用新型的有益效果是采用远程的视频监控能实现在线对视频装置运动的控制，能够实现随时观看，能够对所关心的地点进行仔细的查看。同时由于装载视频的装置是无线的，因而其运动具有很大的灵活性，机器人的运动范围较大。

附图说明

图1是本实用新型的系统结构示意图。

图2是本实用新型的视频采集模块结构示意图。

图3是本实用新型的行走控制模块结构示意图。

图4是本实用新型的行走机构主视图。

图5是本实用新型的轨道结构侧视图。

图6是非接触式充装置原理结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步说明。